JP3274361B2 - 農作業機の作業装置昇降構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行機体の後部に
油圧シリンダにより昇降駆動される四連リンク機構を介
して作業装置を昇降自在に連結した農作業機の作業装置
昇降構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記農作業機の作業装置昇降構造の代表
的なものとして田植機の植付け装置昇降構造が挙げられ
る。この植付け装置昇降構造は、例えば特開平８‐７０
６４２号公報に開示されているように、走行機体の後部
に備えた四連リンク機構の上部リンクと機体に亘って油
圧シリンダを架設し、この油圧シリンダを伸長作動させ
て上部リンクを突き上げ操作することで、四連リンク機
構の後部リンクに連結し３植付け装置（作業装置）を上
昇駆動するよう構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記昇降構造において
は、作業装置を持ち上げる状態では油圧シリンダに圧縮
荷重が作用することになるので、この油圧シリンダは圧
縮荷重に対しても座屈しない強度が必要で、シリンダー
筒およびピストンロッドの径の大きいものが使用されい
た。また、油圧シリンダの突き上げを受ける上部リンク
も相当曲げ強度の大きいものが要求され、油圧シリンダ
のみならず四連リンク機構の構成部材自体も大型で重量
の大きいものとなっていた。

【０００４】本発明は、四連リンク機構およびそれを駆
動する油圧シリンダの配置を合理的に改良することで、
油圧シリンダおよび四連リンク機構の軽量化を図りなが
ら、その耐久性を高めることを主たる目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】（構成）走行機体の後部
に油圧シリンダにより昇降駆動される四連リンク機構を
介して作業装置を昇降自在に連結した農作業機の作業装
置昇降構造であって、前記四連リンク機構における上部
リンクと機体側の縦フレーム部とを連結する支点と、四
連リンク機構における下部リンクと後部縦リンクとを連
結する支点とに亘って油圧シリンダを架設し、該油圧シ
リンダの短縮作動によって四連リンク機構を引き上げ上
昇作動させ、油圧シリンダの伸長作動によって四連リン
ク機構を下降作動させるよう構成し、前記四連リンク機
構における上部リンクを前記油圧シリンダの左右両側に
位置して左右一対配備し、左右一対の前記縦フレームに
設けたボスと、各上部リンクの前端に設けたボスと、油
圧シリンダの前端に設けたボスとに亘って単一の支点軸
を挿通し、かつ、各上部リンクの前端に設けたボスをそ
れそれ内向きに突設し、前記油圧シリンダの前端に設け
たボスを両上部リンクのボスに亘って外嵌してあること
を特徴とする。

【０００６】（作用） 上記構成によると、上部リンク
には引張り荷重が、下部リンクには圧縮荷重が、後部縦
リンクには曲げ荷重が、また、油圧シリンダには引張り
荷重がそれぞれ働くことになる。従って、引張り荷重の
みが掛かる上部リンクは座屈を考慮する必要がない。ま
た、引張り荷重のみが掛かる油圧シリンダのピストンロ
ッドも小径で十分となる。

【０００７】この場合、図８に示すように、油圧シリン
ダ２に働く引張り荷重は、支点軸１１を介して左右の縦
フレーム部６に支持されるのであるが、油圧シリンダ前
端のボス２を左右の上部リンク７のボス７ｂの間に位置
させて支点軸１１で枢支すると、油圧シリンダ２に働く
引張り荷重は支点軸１１の左右中央部位に集中的に作用
することになって、支点軸１１に大きい曲げモーメント
が発生する。従って、この支持構造によると支点軸１１
が曲がり変形しやすくなり、これを防止するためには径
の大きい支点軸１１を必要となる。

【０００８】これに対して、本発明の上記構成による
と、図４に示すように、油圧シリンダ２に働く引張り荷
重は油圧シリンダ前端ボス２ｃを介して左右の上部リン
ク７のボス７ｂに分散負担されることになり、油圧シリ
ンダ前端ボス２ｃの長さが短くても、実質的には左右の
上部リンク７におけるボス７ｂの両外端間の長さのボス
を介して支点軸１１に油圧シリンダ２の引張り荷重が作
用することになる。従って、油圧シリンダ２に働く引張
り荷重が支点軸１１の左右中央部位に集中的に作用する
ことがなくなる。

【０００９】（効果） 請求項１に係る発明によれば、
圧縮荷重や曲げ荷重が作用しない上部リンクは引っ張り
強度のみを考慮するばよいので、細い、あるいは薄い部
材ですみ、また、引っ張り荷重のみが作用する油圧シリ
ンダも座屈強度を考慮する必要のない小径のものです
み、油圧シリンダを含めた四連リンク機構全体の軽量化
およびコスト低減に有効となる。また、左右の上部リン
クにおけるボスを利用して実質的に長いボスを介して油
圧シリンダに働く引張り荷重を支点軸に支持させること
ができ、支点軸に発生する曲げモーメントを小さくで
き、油圧シリンダに働く大きい引張り荷重を小径の支点
軸でも変形なく支持することができるようになり、四連
リンク機構全体の軽量化に有効となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の一例を
図面に基づいて説明する。図１に農作業機の一例として
の乗用型田植機の全体側面が示されている。この田植機
は、４輪駆動で走行する走行機体１の後部に油圧シリン
ダ２によって駆動昇降される四連リンク機構３が設けら
れ、この四連リンク機構３の後部に４条植えの苗植付け
装置（作業装置）４が連結された構造となっている。

【００１１】図２に示すように、前記四連リンク機構３
は、走行機体１における機体フレーム５の後部に立設さ
れた左右一対の縦フレーム部６に前端が支点Ｐ1 を介し
て枢支連結された上部リンク７と、機体フレーム５の左
右に前端が支点Ｐ2 を介して枢支連結された左右一対の
下部リンク８と、上部リンク７と下部リンク８との後端
部同志を支点Ｐ3 ，Ｐ4 を介して枢支連結された後部縦
リンク９とからなり、この後部縦リンク９の下部に備え
たボス部１０に前記苗植付け装置４が前後軸心Ｘを中心
にローリング可能に連結支持されている。

【００１２】詳述すると、図３に示すように、前記上部
リンク７は細い角パイプ材を左右一定間隔をもって並列
配備して形成されており、左右の縦フレーム部６の間に
配置されて単一の支点軸１１によって枢支連結されてい
る。また、各下部リンク８は角パイプ材からなり、図４
に示すように、それぞれの前端部に溶接固定したボス８
ａが機体フレーム５の後部左右に片持ち状に設けた支点
軸１２に連結されている。また、後部縦リンク９は後方
に開口したコの字形の横断面形状を有する板金加工部材
で構成され、その下端に前記ボス部１０が溶接固定され
ており、この後部縦リンク９の上端部に貫通固定したボ
ス９ａと、前記上部リンク７の後端部に溶接固定したボ
ス７ａとが支点軸１３によって連結されるとともに、左
右の下部リンク８の後部に溶接固定したボス８ｂと後部
縦リンク９の下部に溶接固定したボス９ｂとが支点軸１
４によって連結されている。

【００１３】前記油圧シリンダ２は、圧油の供給によっ
て短縮作動する単動型のものが使用され、そのシリンダ
筒２ａの前端部が上部リンク７と縦フレーム部６との連
結点に支点軸１１を共用して枢支連結されている。つま
り、図４に示すように、左右の上部リンク７の前端部に
はボス７ｂが貫通して固定され、両ボス７ａの内向き端
が互いに突き合わせ対向されるとともに、シリンダ筒２
ａの前端に溶接固定された基端ボス２ｃが前記両ボス７
ａの内向き対向部分に密に外嵌され、この状態で、縦フ
レーム６に固定された左右のボス６ａ、と上部リンク７
の左右のボス７ｂに亘って単一の支点軸１１が挿通され
ているのである。

【００１４】また、下部リンク８と後部縦リンク９とを
枢支連結した支点Ｐ4 には、帯板材を平面視で台形に屈
曲形成してなる支持部材１５の左右両端が前記支点軸１
４を介して枢支連結されている。ここで、前記支持部材
１５の左右両端にはボス１５ａが設けられており、この
ボス１５ａが下部リンク８のボス８ｂと後部縦リンク９
のボス９ｂとで挟持位置決めされている。そして、油圧
シリンダ２のシリンダ筒２ａから後方に向けて延出され
たピストンロッド２ｂが前記支持部材１５の中央部にス
ライド自在に挿通されるとともに、ピストンロッド２ｂ
の貫通端部に取り付けたバネ受け座金１６と支持部材１
５の中間部との間に圧縮コイルバネからなるサスペンシ
ョンバネ１７が介在されている。なお、支持部材１５の
中央部にはピストンロッド２ｂを抵抗少なくスライドさ
せるために軸受け金属材あるいはプラスチックからなる
ブッシュ１８が備えられている。また、バネ受け座金１
６はピストンロッド２ｂに装着したナット１９によって
位置調節可能であり、この調節によってサスペンション
バネ１７によるクッション機能を調整することができる
ようになっている。

【００１５】本発明の昇降構造は以上のように構成され
ており、図示しない制御弁を操作して油圧シリンダ２に
圧油を供給して短縮作動させることで、四連リンク機構
３を引き上げて植付け装置４を上昇させることができ、
油圧シリンダ２から排油して自由伸長作動させることで
四連リンク機構３を振り下げて植付け装置４を自重下降
させることができる。また、油圧シリンダ２の短縮作動
を停止した中立状態でも、サスペンションバネ１７の弾
性融通範囲で四連リンク機構３が多少は上下動すること
が許容されている。

【００１６】ここで、四連リンク機構３の各部に働く荷
重を考察すると、上部リンク７には引張り荷重が、下部
リンク８には圧縮荷重が、後部縦リンク９には曲げ荷重
が、また、油圧シリンダ２には引張り荷重がそれぞれ働
くことになる。従って、引張り荷重のみが掛かる上部リ
ンク７は座屈を考慮する必要がなく、引張り荷重に耐え
られる強度の細い部材で十分となる。また、引張り荷重
のみが掛かる油圧シリンダ２のピストンロッド２ｂも小
径で十分となる。また、支持部材１５の左右両端に働く
荷重がが支点軸１４の端部近くに作用するので、支点軸
１４に大きい曲げ荷重が掛かることはなく、支点軸１４
は小径に軸ですむ。

【００１７】前記四連リンク機構３における下部リンク
８の後端と植付け装置４の前部との間に、四連リンク機
構３が上昇された際の植付け装置４のローリング作動を
機械的制限するローリングロック機構２０が設けられて
いる。つまり、図６および図７に示すように、植付け装
置４の前部に備えたフレーム板２１の左右にブラケット
２２が設けられ、このブラケット２２に挿通した牽制ロ
ッド２３の上端金具２３ａが、前記下部リンク８の後方
延長部８ｃに前後向きの長孔２４とピン２５を介して連
結されるとともに、ブラケット２２の上下において牽制
ロッド２３に一対のコイルバネ２６，２７が外嵌装着さ
れている。上部のコイルバネ２６はその上端が牽制ロッ
ド２３に固設したバネ受け座金２８に受け止め支持され
るとともに、下部のコイルバネ２７はその下端が位置調
節可能なバネ受け座金２９に受け止め支持されている。

【００１８】上記構成の昇降規制機構２０によると、四
連リンク機構３が上昇されるに連れて、下部リンク８の
後方延長部８ｃが支点軸１４を中心に上方に揺動するこ
とになって、牽制ロッド２３が引き上げ操作され、四連
リンク機構３の上昇限界近くになると、図７に示すよう
に、左右の牽制ロッド２３が下部のコイルバネ２７を密
着近くまで圧縮することになり、これによって植付け装
置４の前後軸心Ｘ周りのローリング作動が牽制阻止され
るとともに、それ以上の上昇作動も牽制阻止されること
になる。なお、四連リンク機構３の昇降作動に伴って前
記ピン２５が前後方向に変位するが、この変位が牽制ロ
ッド２３の上端金具２３ａに形成した前後向きの長孔２
４によって吸収されるために、牽制ロッド２３のブラケ
ット２２に対する貫通角度は略一定となり、これによっ
て四連リンク機構３の昇降作動に伴って牽制ロッド２３
がブラケット２２への挿通部位でこじり曲げられるのが
回避されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の全体側面図

【図２】四連リンク機構の側面図

【図３】四連リンク機構の平面図

【図４】四連リンク機構の前部支点を示す縦断後面図

【図５】上部リンクの前部支点構造を示す分解斜視図

【図６】ローリングロック機構の側面図

【図７】四連リンク機構の後部支点およびローリングロ
ック機構を示す縦断後面図

【図８】上部リンクにおける前部支点構造の比較例を示
す縦断後面図

【符号の説明】

１ 走行機体 ２ 油圧シリンダ ２ｃ 基端ボス ３ 四連リンク機構 ４ 作業装置 ６ 縦フレーム部 ６ａ ボス ７ 上部リンク ７ｂ ボス ８ 下部リンク ９ 後部縦リンク Ｐ1 支点 Ｐ4 支点

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体の後部に油圧シリンダにより昇
   降駆動される四連リンク機構を介して作業装置を昇降自
   在に連結した農作業機の作業装置昇降構造であって、前
   記四連リンク機構における上部リンクと機体側の縦フレ
   ーム部とを連結する支点と、四連リンク機構における下
   部リンクと後部縦リンクとを連結する支点とに亘って油
   圧シリンダを架設し、該油圧シリンダの短縮作動によっ
   て四連リンク機構を引き上げ上昇作動させ、油圧シリン
   ダの伸長作動によって四連リンク機構を下降作動させる
   よう構成し、前記四連リンク機構における上部リンクを
   前記油圧シリンダの左右両側に位置して左右一対配備
   し、左右一対の前記縦フレーム部に設けたボスと、各上
   部リンクの前端に設けたボスと、油圧シリンダの前端に
   設けた基端ボスとに亘って単一の支点軸を挿通し、か
   つ、各上部リンクの前端に設けたボスをそれそれ内向き
   に突設し、前記油圧シリンダの基端ボスを両上部リンク
   の両ボスに亘って外嵌してあることを特徴とする農作業
   機の作業装置昇降構造。